elv EM 1000-S Bau- Und Bedienungsanleitung Seite 4

Bau- und Bedienungsanleitung
EM 1000-S
Netzteil
der roten Markierung einer Stromzähler-
Drehscheibe. Hierzu wird dieser auf die
Scheibe des Stromzählers, direkt vor die
Drehscheibe, geklebt. Die Infrarot-Diode
sendet, gesteuert vom EM 1000-S, impuls-
weise infrarotes Licht aus. Vor und nach
einem Infrarot-Impuls misst der EM 1000-S
zusätzlich über den im EM 1000-IR imple-
mentierten Infrarotempfänger die aktuelle
(Photo-) Spannung und somit das an der
Drehscheibe gespiegelte infrarote Licht.
Dabei wird ausgenutzt, dass die rote Mar-
kierung der Drehscheibe das infrarote Licht
schlechter reflektiert als der silberne Teil
der Drehscheibe, es entsteht somit ein Pe-
gelunterschied. Der Mikrocontroller des
EM 1000-S misst mit einem A-D-Wand-
ler-Kanal kontinuierlich den Spannungs-
pegel vor und nach Einschalten der Infra-
rot-Diode. Aus dem Pegelunterschied zur
vorherigen Messung erkennt der Prozessor
dann die rote Markierung.
Bei jeder erkannten Umdrehung leuch-
tet die interne LED des EM 1000-IR für
die Zeit des Vorbeilaufens der roten Mar-
kierung auf. Zusätzlich wird bei jeder
Detektierung der roten Markierung ein
Impuls an die Klinkenbuchse BU 3 gelegt.
Dieser erlaubt die bereits erwähnte externe
Verarbeitung/Auswertung der erkannten
Signale.
Der EM 1000-S erfasst (zählt) schließ-
lich die erkannten roten Markierungen als
Zählimpuls. Er integriert die Daten in ein
Übertragungsprotokoll und sendet dieses
per Funk an die Anzeigeeinheit EM 1000.
Diese Übertragung findet nicht kontinuier-
lich, sondern in einem definierten Zeitin-
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Bild 2: Der Aufbau
des EM-1000-
Systems
EM 1000
EM 1000-IR
tervall (alle 5 Minuten) statt. Bei jeder
Funkaussendung blinkt die Status-LED des
EM 1000-S kurz auf.
Mit den Tastern am EM 1000-S ist es
möglich, die Empfindlichkeit der Abtas-
tung (Schaltschwellen) einzustellen, um
beispielsweise die Einstreuung des Umge-
bungslichtes zu kompensieren.
Damit man in einem Haus bzw. Areal
mehrere unabhängige EM-1000-Systeme
betreiben kann, erlauben die vier DIP-
Schalter die individuelle Adressierung ei-
nes Sendekanals. Die Datenübertragung
erfolgt im relativ störsicheren 868-MHz-
Band, im Freifeld sind Sendereichweiten
bis zu 100 m möglich.
Die Spannungsversorgung beider Kom-
ponenten erfolgt mit einem Netzteil, das
wahlweise am EM 1000-S oder am
EM 1000-IR angeschlossen wird. Dies hat
den Vorteil, dass zum einen der EM 1000-S
außerhalb des Zählerkastens mit Span-
nung versorgt werden kann. Alternativ
dazu ist es hierdurch auch möglich, beide
Komponenten über den EM 1000-IR in-
nerhalb des Zählerkastens, beispielsweise
per Hutschienen-Netzteil, zu versorgen.
Der EM 1000-IR schleift die unstabili-
sierte Spannung zum EM 1000-S durch,
wo diese stabilisiert wird (5 V) und u. a.
auch wieder an den EM 1000-IR zurück-
gegeben wird.
EM 1000
Die Energiemonitor-Empfängerein-
heit EM 1000 dient zum Empfang, zur
Verarbeitung und zur Anzeige der vom
EM 1000-S gesendeten Daten. Die detail-
lierten Funktionen dieser Komponente
werden in der Bedienungsanleitung des
EM 1000 ausführlich beschrieben, deshalb
seien hier nur die wichtigsten Funktionen
aufgezeigt.
Die sicher am häufigsten angewendete
Funktion ist die Ausgabe der verbrauchten
Energie mit zugehöriger Kostenberech-
nung. Hierzu ist die Anzeige, etwa am
Monats- oder Jahresbeginn oder vielleicht
zu Beginn der Mietperiode, auf null rück-
stellbar und einmalig der Gebührenfaktor
pro verbrauchter kWh einzustellen. Der
EM 1000 empfängt nun die Anzahl der im
Sendeintervall detektierten Markierungen,
rechnet diese mit der einstellbaren Zähler-
konstante um, summiert die Daten auf und
bringt sie zur Anzeige. So kann man ein-
fach die Stromkostenabrechnung einer
Mietwohnung oder für den eigenen Haus-
halt erstellen bzw. die auflaufenden Kos-
ten kontrollieren.
Zusätzlich lässt sich die mittlere Leis-
tungsaufnahme des letzten Intervalls an-
zeigen und somit u. a. die Tages-Spitzen-
last ermitteln. Damit kommt man dann
auch den erwähnten Stromfressern auf die
Spur – einfach den Verdächtigen für eine
Zeit vom Stromnetz trennen und die auf-
genommene Leistung des Haushalts kont-
rollieren ...
Schaltung
Die Schaltbilder des EM 1000-S und des
EM 1000-IR sind gemäß der körperlichen
Trennung beider Gerätekomponenten in
zwei Schaltbildern dargestellt.
Beginnen wir die Beschreibung des
EM 1000-S und hier mit der Spannungs-
versorgung. Zur Versorgung wird ein ge-
eignetes Steckernetzteil mit Hohlstecker
empfohlen. Die von diesem Netzteil abge-
gebene Gleichspannung von 7 bis 15 V DC
wird über BU 1 eingespeist und mit dem
Spannungsregler IC 1 auf 5 V stabilisiert.
Die Diode D 1 fungiert als Verpolungs-
schutz gegen falsch gepolte Eingangsspan-
nung. Der Elko C 9 dient zur Glättung der
Eingangsspannung. Der Elko C 12 und die
Kondensatoren C 10 und C 11 realisieren
die Stör- bzw. Schwingneigungsunterdrü-
ckung an IC 1.
Das zentrale Element des EM 1000-S ist
der Mikrocontroller IC 2. Dieser steuert den
EM 1000-IR an und wertet die von diesem
abgegebenen Spannungspegel mit seinem
internen A-D-Wandler aus. Weiterhin
werden die Bedientasten und DIP-Schal-
ter vom Mikrocontroller ausgewertet so-
wie die Status-LEDs D 4 und D 5 angesteu-
ert. Und schließlich übernimmt der Mikro-
controller die Auswertung und Wandlung
der Daten in ein Protokoll sowie die Aus-
gabe der Datensätze an das Funkmodul.
Aufgrund der hohen Integration des